一种透光性液体的检测装置、餐具、系统和方法与流程

文档序号:11588065阅读:159来源:国知局

本发明涉及食物检测领域,尤其涉及一种透光性液体的检测装置、餐具、系统和方法。



背景技术:

食品安全是指食品无毒、无害,符合应当有的营养要求,对人体健康不造成任何急性、亚急性或慢性危害。由于近年来发生了多起食品安全事故,故食品安全问题越来越受到人们的重视。

现有的食品质量检测方法大都是通过薄层色谱分析法(thinlayerchromatography)或高效液相色谱法(highperformanceliquidchromatography,hplc)等方法在实验室完成食品质量的检测,由于检测设备较大且价格昂贵,现有的食品质量检测装置并不能满足人们对日常所需的食品进行随时检测的需求。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的一个实施例解决的问题之一是检测装置体积小且价格低,能够满足人们对日常所需的食品进行随时检测的需求。

根据本发明的一个实施例,提供了一种透光性液体的检测装置,所述检测装置包括:

预定光源,用于照射待测液体;

透射光处理单元,用于将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱;

采集发送单元,用于将形成的所述光谱采集后发送给预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

根据本发明的一个实施例,提供了一种检测透光性液体的系统,包括:

所述的透光性液体的检测装置、预定终端和远程服务器;所述预定终端 用于将接收到的所述光谱发送给远程服务器,所述远程服务器对所述光谱进行分析后获得检测结果,并将所述检测结果返回给所述预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

根据本发明的一个实施例,提供了一种检测透光性液体的餐具,所述餐具包括:

盛放部件,用于盛放待测液体;

预定光源,用于照射盛放的所述待测液体;

透射光处理单元,用于将所述所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱;

采集发送单元,用于将形成的所述光谱采集后发送给预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

根据本发明的一个实施例,提供了一种检测透光性液体的系统,包括:

所述的透光性液体的餐具、预定终端和远程服务器;所述预定终端用于将接收到的所述餐具发送的光谱发送给远程服务器,所述远程服务器对所述光谱进行分析后获得检测结果,并将所述检测结果返回给所述预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

根据本发明的一个实施例,提供了一种检测透光性液体的方法,包括:

通过预定光源照射待测液体;

将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱;

将形成的所述光谱采集后发送给预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

根据本发明的一个实施例,提供了一种透光性液体的检测方法,包括:

通过预定光源照射待测液体;

将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱;

将形成的所述光谱采集后发送给预定终端;

所述预定终端将接收到的所述光谱发送给远程服务器;

所述远程服务器对所述光谱进行分析后获得检测结果,并将所述检测结果返回给所述预定终端;

所述预定终端显示所述待测液体的检测结果。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:检测装置硬件成本低、体积小且价格低,检测装置可以自动获得待测液体的光谱,无需用户具有专业背景知识。检测透光性液体的餐具可以直接通过盛放待测液体即可自动获得待测液体的光谱,并将该光谱发送到预定终端,使用方便,在食用该待测液体时即可获得该液体的光谱,无需进行额外检测操作步骤,能够满足人们对日常所需的食品进行随时检测的需求。检测透光性液体的系统将预定光源通过对待测液体形成的光谱发送给预定终端并转发给远程服务器,通过远程服务器对该光谱进行分析获得的检测结果,远程服务器基于大数据对光谱进行分析使得可检测的液体种类更多、检测结果更准确以及对待测液体中微量元素的追踪精度更高。同时,检测装置或餐具配合预定终端使用,可以省去检测装置或餐具本身的硬件成本,为用户节省了额外支出。

附图说明

本发明的其它特点、特征、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。

图1为根据本发明一个实施例的透光性液体的检测装置1的框图。

图2为根据本发明一个实施例的检测透光性液体的系统2的框图。

图3为根据本发明一个实施例的检测透光性液体的餐具3的框图。

图4为根据本发明一个实施例的具有手柄的检测透光性液体的餐具4的框图。

图5为根据本发明另一个实施例的检测透光性液体的系统5的示意图。

图6为根据本发明一个实施例的检测透光性液体的方法的流程图。

图7为根据本发明另一个实施例的检测透光性液体的方法的流程图。

图8为根据本发明一个实施例示出了一种芝麻油生成的光谱图像。

图9为根据本发明一个实施例示出了伪造芝麻油对应的多条频谱曲线组成的频谱图像2以及真正芝麻油对应的多条频谱曲线组成的频谱图像1。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开 更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1为本发明一个实施例的透光性液体的检测装置1的框图。该检测装置1包括:

预定光源110,用于照射待测液体。

其中,预定光源可以是日常的常见光源,例如:手电筒发出的光源、led灯光源或白炽灯光源等。该预定光源在照射到待测液体前不需要经过特别处理。

需要说明的是,光通过某种角度照射透光性液体均会产生折射,不同的液体具有不同的折射率,本实施例可以通过不同的折射率来区分不同的液体。例如:水的折射率为1.333,糖含量为30%的水的折射率为1.38,含量为100%的纯酒精折射率为1.39。同时,光照射待测液体后,特定的波长会被吸收(吸收的波长一般与待测液体的颜色相关),故本实施例也可以通过分析光照射待测液体后获得的透射光的光谱区分不同的液体。另外,不同液体的颜色也可以通光谱进行区分。

透射光处理单元120,用于将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱。

需要说明的是,透射光处理单元可以是衍射光栅或棱镜,其只要能够将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱即可。透射光处理单元120具体利用多缝衍射和干涉左右,将射到光栅上的光束按波长的不同进行色散,再经过成像镜聚焦形成光谱。

采集发送单元130,用于将形成的所述光谱采集后发送给预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

需要说明的是,预定终端可以通过无线网络、蓝牙或nfc(nearfieldcommunication,近距离无线通信)等无线或有线方式与所述检测装置相连。进一步,预定终端接收到所述光谱后,将所述光谱发送给远程服务器,以使所述远程服务器对所述光谱进行分析获得检测结果,并将该检测结果返回给所述预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。本发明实施例对远程服务器如何对所述光谱进行分析获得检测结果的方法不做具体限定,可实现的方法例如:将所述光谱与存储的预定液体对应的光谱进行比对获得检测结果或根据所述光谱的颜色、波长或折射率等属性基于大数据获 得所述光谱对应的待测液体的检测结果。

作为可选的,采集发送单元130可以包括感光元件1301和发送子单元1302:

感光元件1301,用于采集所述光谱并生成光谱图像。

需要说明的是,感光元件1301可以是胶卷、ccd(charge-coupleddevice,电荷耦合元件)或cmos(complementarymetal-oxidesemiconductor,互补金属氧化物半导体)。如图8所示示出了一种芝麻油生成的光谱图像。

发送子单元1302,用于将生成的光谱图像发送给预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

需要说明的是,发送子单元1302具体是将所述光谱图像通过无线网络、蓝牙或nfc发送给所述预定终端。

需要说明的是,上述图例仅为更好地说明本发明的技术方案,而非对本发明的限制,本领域技术人员应该理解,任何在本发明的基本思想范围内对图1所示装置所作的修改,如将透射光处理单元替换为光分路器等,均应包含在本发明的范围内。

图2为本发明一个实施例的检测透光性液体的系统2的框图。该系统2包括:所述检测透光性液体的装置210、预定终端220和远程服务器230,所述预定终端220用于将接收到的所述光谱发送给远程服务器230,所述远程服务器230对所述光谱进行分析后获得检测结果,并将所述检测结果返回给所述预定终端220,以使所述预定终端220获得所述待测液体的检测结果。

需要说明的是,本发明实施例对远程服务器230如何对所述光谱进行分析获得检测结果的方法不做具体限定,可实现的方法例如:将所述光谱与存储的预定液体对应的光谱进行比对获得检测结果或根据所述光谱的颜色、波长或折射率等属性基于大数据获得所述光谱对应的待测液体的检测结果。

本发明实施例通过远程服务器获得检测结果,使得参考样本更丰富,故可检测液体的种类更多。通过预定终端显示检测结果可以省去检测装置的硬件投入成本,大大降低了检测装置的价格。

图3为本发明一个实施例的检测透光性液体的餐具3的框图。该餐具3包括:

盛放部件310,用于盛放待测液体。

需要说明的是,本实施例对盛放部件310不做具体限定,只要底部封闭可以盛放待测液体即可,例如:杯、碗、瓶、盆或盒子等。当预定光源设置在盛放部件的外侧,则需要盛放部件310为无色透明的,以降低对光谱曲线的影响;当预定光源设置在盛放部件内侧时,则盛放部件310的材质或颜色可以是任意的材质或颜色。

预定光源110,用于照射盛放的所述待测液体。

其中,预定光源可以是日常的常见光源,例如:手电筒发出的光源、led灯光源或白炽灯光源等。该预定光源在照射到待测液体前不需要经过特别处理。

透射光处理单元120,用于将所述所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱。

需要说明的是,透射光处理单元可以是衍射光栅或棱镜,其只要能够将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱即可。透射光处理单元120具体利用多缝衍射和干涉左右,将射到光栅上的光束按波长的不同进行色散,再经过成像镜聚焦形成光谱。

采集发送单元130,用于将形成的所述光谱采集后发送给预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

需要说明的是,预定终端可以通过无线网络、蓝牙或nfc(nearfieldcommunication,近距离无线通信)等无线或有线方式与所述检测装置相连。进一步,预定终端接收到所述光谱后,将所述光谱发送给远程服务器,以使所述远程服务器对所述光谱进行分析获得检测结果,并将该检测结果返回给所述预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。本发明实施例对远程服务器如何对所述光谱进行分析获得检测结果的方法不做具体限定,可实现的方法例如:将所述光谱与存储的预定液体对应的光谱进行比对获得检测结果或根据所述光谱的颜色、波长或折射率等属性基于大数据获得所述光谱对应的待测液体的检测结果。

作为可选的,当盛放部件310竖直放置,使得预定光源110发出并照射到待测液体的光相对待测液体的入射面垂直入射,这样透射光的光谱曲线中包含有待测液体的颜色信息,即待测液体的颜色与预定液体的颜色不同,则待测液体的光谱曲线与预定液体的光谱曲线就不同。

作为可选的,当盛放部件310倾斜放置,使得预定光源110发出并照射 到待测液体的光相对待测液体的入射面倾斜入射,这样透射光的光谱曲线中包含有待测液体的颜色和折射率信息,即待测液体与预定液体两者的颜色、折射率中任意一个或全部不同,则待测液体的光谱曲线与预定液体的光谱曲线就不同。

需要说明的是,采集发送单元130可以包括感光元件1301和发送子单元1302:

感光元件1301,用于采集所述光谱并生成光谱图像。

需要说明的是,感光元件1301可以是胶卷、ccd(charge-coupleddevice,电荷耦合元件)或cmos(complementarymetal-oxidesemiconductor,互补金属氧化物半导体)。如图8所示示出了一种芝麻油生成的光谱图像。

发送子单元1302,用于将生成的光谱图像发送给预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

需要说明的是,发送子单元1302具体是将所述光谱图像通过无线网络、蓝牙或nfc发送给所述预定终端。

图4为根据本发明一个实施例的具有手柄的检测透光性液体的餐具4的结构示意图。作为可选的,本发明实施例所述的餐具还可以包括手柄410,预定光源110设置在盛放部件210上,手柄410与盛放部件310相连,透光处理单元120和采集发送单元130设置在所述手柄410上,所述透光处理单元120用于将所述光谱传输给所述采集发送单元130。其中,采集发送单元130包括感光元件1301和发送子单元1302。

如图4所示,所述餐具还可以包括供电单元420,用于供电给所述预定光源110和/或发送子单元1302,所述供电单元设置在手柄上。

需要说明的是,若预定光源110为自发光光源,则供电单元420无需为预定光源110供电。发送子单元1302由于采用了无线网络、蓝牙或nfc模块,故需要供电单元420为其供电,若发送子单元1302采用有线连接方式与预定终端连接,则供电单元420无需为发送子单元1302供电。例如:预定光源110为自发光光源且发送子单元1302与预定终端有线连接,则所述餐具无需供电单元420。

需要说明的是,上述图例仅为更好地说明本发明的技术方案,而非对本发明的限制,本领域技术人员应该理解,任何在本发明的基本思想范围内对 图3所示餐具所作的修改,如按照图3中预定光源110、透光处理单元120、采集发送单元130和供电单元420的摆放次序将其均设置在盛放部件310的内部等,均应包含在本发明的范围内。

图5为本发明一个实施例的检测透光性液体的系统5的示意图。该系统5包括:所述具有手柄的检测透光性液体的餐具4、预定终端220和远程服务器230,所述预定终端220用于将接收到的所述光谱510发送给远程服务器230,所述远程服务器230对所述光谱510进行分析(例如基于大数据存储、对比分析和特征提取等)后获得检测结果511,并将所述检测结果511返回给所述预定终端220,以使所述预定终端220获得所述待测液体的检测结果,所述检测结果511可以是光谱曲线或以数值显示的检测结果。

需要说明的是,本发明实施例对远程服务器230如何对所述光谱进行分析获得检测结果的方法不做具体限定,可实现的方法例如:将所述光谱与存储的预定液体对应的光谱进行比对获得检测结果或根据所述光谱的颜色、波长或折射率等属性基于大数据获得所述光谱对应的待测液体的检测结果。所述远程服务器230将所述光谱510基于存储的大数据进行对比分析后提取出对应的例如待测液体颜色、折射率等特征。

本发明实施例通过远程服务器获得检测结果,使得参考样本更丰富,故可检测液体的种类更多。通过预定终端显示检测结果可以省去餐具的硬件投入成本,大大降低了餐具的价格。

图6为本发明一个实施例的检测透光性液体的方法的流程图。该方法步骤包括:

s610、通过预定光源照射待测液体。

其中,预定光源可以是日常的常见光源,例如:手电筒发出的光源、led灯光源或白炽灯光源等。该预定光源在照射到待测液体前不需要经过特别处理。

需要说明的是,光通过某种角度照射透光性液体均会产生折射,不同的液体具有不同的折射率,本实施例可以通过不同的折射率来区分不同的液体。例如:水的折射率为1.333,糖含量为30%的水的折射率为1.38,含量为100%的纯酒精折射率为1.39。同时,光照射待测液体后,特定的波长会被吸收(吸收的波长一般与待测液体的颜色相关),故本实施例也可以通过分析光照射待测液体后获得的透射光的光谱区分不同的液体。另外,不同液 体的颜色也可以通光谱进行区分。

s620、将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱。

需要说明的是,可以通过衍射光栅或棱镜来进行色散,其只要能够将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱即可。具体利用多缝衍射和干涉左右,将射到光栅上的光束按波长的不同进行色散,再经过成像镜聚焦形成光谱。

s630、将形成的所述光谱采集后发送给预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。

需要说明的是,可以通过感光元件对所述光谱进行采集后,通过无线网络、蓝牙或nfc等无线或有线方式将所述光谱采集后发送给所述预定终端。进一步,预定终端接收到所述光谱后,将所述光谱发送给远程服务器,以使所述远程服务器对所述光谱进行分析获得检测结果,并将该检测结果返回给所述预定终端,以使所述预定终端获得所述待测液体的检测结果。本发明实施例对远程服务器如何对所述光谱进行分析获得检测结果的方法不做具体限定,可实现的方法例如:将所述光谱与存储的预定液体对应的光谱进行比对获得检测结果或根据所述光谱的颜色、波长或折射率等属性基于大数据获得所述光谱对应的待测液体的检测结果。

图7为本发明一个实施例的检测透光性液体的方法的流程图。该方法步骤包括:

s710、通过预定光源照射待测液体。

其中,预定光源可以是日常的常见光源,例如:手电筒发出的光源、led灯光源或白炽灯光源等。该预定光源在照射到待测液体前不需要经过特别处理。

需要说明的是,光通过某种角度照射透光性液体均会产生折射,不同的液体具有不同的折射率,本实施例可以通过不同的折射率来区分不同的液体。例如:水的折射率为1.333,糖含量为30%的水的折射率为1.38,含量为100%的纯酒精折射率为1.39。同时,光照射待测液体后,特定的波长会被吸收(吸收的波长一般与待测液体的颜色相关),故本实施例也可以通过分析光照射待测液体后获得的透射光的光谱区分不同的液体。另外,不同液体的颜色也可以通光谱进行区分。

s720、将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱。

需要说明的是,可以通过衍射光栅或棱镜来进行色散,其只要能够将所述待测液体经过所述预定光源照射后获得的透射光进行色散后形成光谱即可。具体利用多缝衍射和干涉左右,将射到光栅上的光束按波长的不同进行色散,再经过成像镜聚焦形成光谱。

s730、将形成的所述光谱采集后发送给预定终端。

需要说明的是,可以通过感光元件对所述光谱进行采集后,通过无线网络、蓝牙或nfc等无线或有线方式将所述光谱采集后发送给所述预定终端。进。

s740、所述预定终端将接收到的所述光谱发送给远程服务器。

需要说明的是,预定终端通过无线连接方式(例如:wifi、3g或4g等)将所述光谱发送给远程服务器。一般可以通过安装在预定终端中的预定应用程序将接收到的光谱发送给远程服务器。

s750、所述远程服务器对所述光谱进行分析后获得检测结果,并将所述检测结果返回给所述预定终端。

需要说明的是,本发明实施例对远程服务器如何对所述光谱进行分析获得检测结果的方法不做具体限定,可实现的方法例如:将所述光谱与存储的预定液体对应的光谱进行比对获得检测结果或根据所述光谱的颜色、波长或折射率等属性基于大数据获得所述光谱对应的待测液体的检测结果。

s760、所述预定终端显示所述待测液体的检测结果。

需要说明的是,预定终端可以通过预定应用程序接收远程服务器返回的检测结果,并通过预定终端屏幕显示检测结果。

本发明实施例所述的预定终端可以是电脑、平板、智能电视或手机等终端设备。

如图9所示,以本发明实施例所述的透光性液体的检测装置、餐具、系统和方法获得的伪造芝麻油(由乙基麦芽酚、丙二醇和食用香精制成的)生成的频谱曲线与真正的芝麻油生成的频谱曲线在波长490nm-580nm区间有很大的区别。其中,伪造芝麻油的频谱可以分成在白、红、黄和绿对应的频谱曲线1、2、3和4,真正的芝麻油的频谱可以分成在黄、红、灰和蓝对应的频谱曲线5、6、7和8。

本发明实施例通过餐具采集食物的光谱图像,并通过智能终端上传到远程服务器(例如:云平台),通过通过智能终端的预定应用程序接收对食物的检测结果,在吃饭的同时即可对所吃食物随时进行检测,无需专门的检测设备,大大方便了用户的使用。同时基于远程服务器存储的食物光谱参考值数量多,且远程服务器存储的数据更新速度快,使得检测结果准确且可检测的食物种类更多样。基于智能终端查看检测结果,节省了餐具的硬件成本,低廉的价格为用户购买餐具降低了成本,由于硬件均为耐用产品,故降低了损坏率。另外,用户无需专业背景知识即可通过餐具和终端获知所吃食物是否安全可食用,使用方便,检测结果呈现快。

本领域技术人员应当理解,上面所公开的各个实施例,可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和改变。因此,本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。

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